在《宇宙哲学》中,人类的所有概念都可以由下述三条公理直接定义或演绎定义。
表O、宇宙三公理
公理 分理一 分理二
时间T 无尽:t∈(-∞,+∞) 永前:△t>0
空间U 无界:r∈[0,+∞) 永在:r=ct
质量M 无限:m∈(0,+∞) 永有:ρη≠ρ0
一、时间公理:时间无尽永前。表达式:T=【t∈(-∞,+ ∞)∩△t>0】。
时间公理分为时刻分理和时段分理两部份。
1、时刻分理:t∈(-∞,+ ∞)为“无尽”,指“时间没有起始和终结”。
时刻无限多、刻刻不同是时间本性之一。t为时刻,其测量数值为实数。
2、时段分理:△t>0为“永前”,指“时间的增量总是正数”。
时段单向延续是时间本性之二。△t为时段,其测量数值为大于0的实数。
二、空间公理:空间无界永在。表达式:U=【r∈[0,+ ∞)∩r=ct】。
空间公理分为点分理与空时关系分理两部份。
1、点分理:r∈[0,+ ∞)为“无界”,指“空间里任一点都居中”。
点数无限多、点点不同又点点平权是空间本性。这里点P=(r,θ,φ )[球坐标],r为P点到球坐标系原点的距离,其测量数值为非负实数,θ∈[0,π],φ∈[0,2π]。
2、空时关系分理:r=ct为“永在”,指“空间永现于当前时刻”。
任何空间点都必然出现在当前时刻是空间与时间的基本关系。这里c为光速常量。因为根据狭义相对论中的四维时空概念,时空间隔ct-r=0是不变量,即时间和空间之间没有间隔,所以r=ct表示P点是光即时到达之点,也就是表示“空间永现于当前时刻”。
三、质量公理:质量无限永有。表达式:M=【m∈( 0,+ ∞)∩ρη≠ρ0】。
质量公理分为总体分理和质空关系分理两部份。
1、总体分理:m∈(0,+ ∞)为“无限”,指“宇宙的总质量无限大”。
总质量无限大是质量本性。这里m为静质量。
2、质空关系分理:ρη≠ρ0为“永有”,指“永不均匀地布满空间”。
“宇宙空间内的任何部份都充满着质量,不存在不含质量的纯空,但各点的密度都不相同”,这是质量与空间的基本关系。ρ0为任意指定一空间点的密度,ρη为其他的任意空间点的密度,ρη≠ρ0表示每点的密度都不相等,就是说“质布空间永不均”。这里ρ=dm/du,其中dm为无穷小的质元;du为无穷小的空元,其中u为域积,包括点、线、面、体之积;η为正整数。“质布空间永不均”在量子力学上表达为“测不准原理”注1。著名的布朗运动就是由“质布空间永不均”造成的注2。
为了便于牢记,以诗表之:
《宇宙三公理》
增量恒为正,时间没始终。空间存现在,点点可居中。
质量无穷大,不均布满空。时空随质度,生灭理相同。